giả sử a,b,c là số hạng thứ k+1,n+1,m+1 của một cấp số cộng có số hạng đầu [tex]u_1[/tex],công sai d.
Ta có hệ:
[tex]\left{a=u_1+kd\\b=u_1+nd\\c=u_1+md\right.\\ \rightarrow b-a=(n-k)d \rightarrow d=\frac{b-a}{n-k}[/tex]
[tex]u_1=a-kd=a-\frac{b-a}{n-k}k=\frac{an-kb}{n-k}\\ \rightarrow c=\frac{an-kb}{n-k}+m\frac{b-a}{n-k}.k \\ \rightarrow c(n-k)=a(n-m)+b(m-k)\\ \rightarrow a(n-m)+b(m-k)+c(k-n)=0[/tex]
[tex]dat:\left{p=n-m\\q=m-k\\r=k-n\right. \rightarrow \left{ap+qb+rc=0\\ p+q+r=0\right. \ vs\ p,q,r \in z[/tex]
đảo lại,giả sử tồn tại các số nguyên p,q,r sao cho a,b,c thoả mãn:
[tex] \left{ap+qb+rc=0\\ p+q+r=0\right. [/tex]
không mất tính tổng quát,giả sử : [tex]a\geq b \geq c[/tex]
ta có:
[tex]q=-(p+r)\rightarrow pa-b(p+r)+rc=0\rightarrow p(a-b)=r(b-c)[/tex]
[tex]\rightarrow p.r>0, gia\ su: P,r>0[/tex]
[tex]dat: D=\frac{a-b}{r}\rightarrow \frac{b-c}{p}=d\rightarrow a-b=rd,b-c=pd\\ hay: B=c+pd\ and\ a=b+rd=c+(p+r)d[/tex]
\rightarrow a,b,c thuộc csc có [tex]u_1=c,d=\frac{a-b}{r}[/tex]
với [tex]b=u_{p+1},a=u_{p+r+1}[/tex] \rightarrow đpcm
end.